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　　霧度計是測量透明和半透明材料霧度的儀器。 霧度是透過試樣而偏離入射光方向的散射光通量與透射光通量之比，用百分數(shù)表示。通常僅將偏離入射光方向2.5度以上的散射光通量用于計算霧度。

　　說明

　　霧度是透過試樣而偏離入射光方向的散射光通量與透射光通量之比，用百分數(shù)表示。通常僅將偏離入射光方向2.5度以上的散射光通量用于計算霧度。

　　軸心球體－球體內(nèi)襯表面的白色涂層作為反射標準。

　　球體可定軸在兩個位置，一個是光捕集器在光束內(nèi)，另一個是光束*落在球體內(nèi)襯表面。

　　參數(shù)

　　zui小樣本尺寸：直徑2.54cm

　　分辨率：0.1%

　　標準： 符合ASTM D1003,BS2782和ISO標準

　　技術(shù)指標

　　說明： 霧度是透過試樣而偏離入射光方向的散射光通量與透射光通量之比，用百分數(shù)表示。通常僅將偏離入射光方向2.5度以上的散射光通量用于計算霧度。

　　軸心球體－球體內(nèi)襯表面的白色涂層作為反射標準。

　　球體可定軸在兩個位置，一個是光捕集器在光束內(nèi)，另一個是光束*落在球體內(nèi)襯表面。

　　參數(shù)： zui小樣本尺寸：直徑2.54cm

　　分辨率：0.1%

　　標準： 符合ASTM D1003,BS2782和ISO標準

　　工作原理

　　一束平行光束入射某介質(zhì)(如透明塑料)時，由于物質(zhì)光學性質(zhì)的不均勻性;表面缺陷，內(nèi)部組織的不均勻，氣泡和雜質(zhì)存在等，光束就會改變方向(擴散和偏折)，產(chǎn)生的部分雜亂無章光線稱散射光。上規(guī)定用透過試樣而偏離入射光方向的散射光通量與透射光通量之比用百分數(shù)來表示，這就是所謂霧度。霧度大的試樣給人的感覺將更加模糊。光線在透過試樣時還會產(chǎn)生損失，即穿過試樣的透射光通量永遠小于照射到試樣上的入射光通量。兩者之比，用百分數(shù)表示，上定義為透光率。

　　引起透光率下降的原因是試樣兩個表面對光線的反射和試樣對入射光線的全波長或部分波長的光能量吸收等。在測試樣品的霧度和透光率過程中，必須計量入射光通量(T1)，透射光通量(T2)、儀器散射光通量(T3)，試樣的散射光通量(T4)。

　　數(shù)據(jù)處理按“GB2410-80”試驗方法，本機透光率和霧度值計算方法如下：

　　透光率：Tt= T2/ T1×100% 其中T1為100

　　光電霧度儀霧度： H= T4/ Tt×100% T3 為0

　　選擇霧度計的重要指標

　　1、雙光束。目前霧度計行業(yè)除了Suga的HZ-V3霧度計外，都是單光束。雙光束霧度計比單光束霧度計，穩(wěn)定性、可靠性及準確性更高。雙光束霧度計是未來霧度計行業(yè)發(fā)展方向。

　　2、雙標準。霧度測量有兩個主要標準，ASTM標準和ISO標準，區(qū)別在于是否有光補償，雙光束霧度計可以根據(jù)用戶的要求自動選擇ASTM/ISO標準測量，可滿足所有用戶的標準要求，Suga的HZ-V3滿足ASTM標準和ISO標準雙標準。

　　3、NPL標準板溯源。NPL是霧度計行業(yè)統(tǒng)一的標準板溯源，配備NPL標準板的霧度計，測量結(jié)果是準確的，是被接受的。未配置NPL標準板的霧度計，測量結(jié)果是被懷疑的。

　　4、觸摸屏。隨著觸摸技術(shù)的發(fā)展，觸摸屏操作是人性化的設(shè)計，人們習慣簡單方便的操作方式，觸摸屏與傳統(tǒng)的機械式按鈕相比，簡單方便，而且使用壽命很長。Suga的HZ-V3配有大尺寸觸摸屏，方便我們的操作人員正常、快捷的操作。

　　5、內(nèi)置打印機。以文字的形式保存測量結(jié)果，要比手動記錄更方便，更能減少差錯。

　　6、數(shù)據(jù)輸出端口?，F(xiàn)在的實驗室都是與PC或?qū)嶒炇蚁到y(tǒng)對接，沒有數(shù)據(jù)輸出端口，已經(jīng)很難滿足用戶的要求。

　　霧度計計量校準的應(yīng)用與思考

　　1 環(huán)境因素直接影響霧度值的測量結(jié)果

　　霧度標準片對所處環(huán)境,特別是溫度、相對濕度比較敏感,這是由霧度標準片的材質(zhì)和制造工藝決定的。霧度標準片在研制過程中,采用高分子有機材料作為基質(zhì),均勻摻雜適量無明顯熒光特性的散光劑,經(jīng)過高溫、均勻性試驗等嚴格工藝過程制作而成。擦拭或摩擦霧度標準片,容易破壞表面分子結(jié)構(gòu)的排列,產(chǎn)生數(shù)據(jù)偏差。這就造成了當霧度標準片表面起霧時不可擦拭的現(xiàn)狀,從而對其校準過程中所處的環(huán)境條件有一定的約束。

　　JJF 1303中給出的環(huán)境參考溫度為(23±5)℃,相對濕度≤80%[2],是一對比較寬泛的范圍值,而在實際校準過程中,還有不少因素值得注意。為此,進行了兩項實驗,分別模擬日常霧度值校準的情況,以驗證環(huán)境因素對霧度值測量的影響及其程度。

　　1.1 高低溫差影響

　　當校準人員攜帶霧度標準片至校準現(xiàn)場時,如果室外環(huán)境溫度和濕度相對于校準現(xiàn)場內(nèi)環(huán)境的溫、濕度差別較大,霧度標準片表面易起霧。此時，讀取的霧度和透光率值會偏離正常值,直接導致判定的偏差。

　　取一臺測試結(jié)果計算重復性為0.034%的WGT-S透光率霧度測定儀,以室溫(20±1)℃、相對濕度60%為基準,先測得整套(5片)霧度標準片相應(yīng)霧度實測值Hd 及透射比實測值t,得到*組數(shù)據(jù)。保持室內(nèi)相對濕度60%不變,下面給出高低溫試驗的兩種情況分析。

　　情況1:保持環(huán)境濕度不變,將整套霧度標準片靜置于0 ℃(模擬上海地區(qū)冬天的室外溫度)恒溫恒濕箱中等溫20 min,取出后即在室溫20 ℃的恒溫試驗室中觀察霧度值的變化,得到第二組數(shù)據(jù)。

　　情況2:將此套霧度標準片靜置于40 ℃(模擬上海地區(qū)夏天的室外溫度)恒溫恒濕箱中等溫20 min,取出后即在室溫20 ℃左右的恒溫試驗室中觀察霧度值的變化,得到第三組數(shù)據(jù)。

　　值得注意的是,將第二組實驗中測出霧度值為1.61的霧度標準片在20 ℃左右的實驗室中等溫30 min,測得其霧度值為1.50。

　　通過數(shù)據(jù)的對比分析,可得知嚴寒或酷暑的天氣,確實對霧度片的校準產(chǎn)生一定影響。為保證測量值的準確可靠,在室內(nèi)外溫差較大的情況下,需將標準霧度片等溫30 min及以上方可適宜進行計量校準測試。

　　1.2 自然天氣影響

　　連日陰雨天氣會導致空氣中濕度增大,也可能會引起霧度標準片表面起霧,從而使讀數(shù)產(chǎn)生誤差。下面給出相對濕度試驗的情況分析。

　　在保證室內(nèi)溫度基本不變的情況下改變濕度條件,以測算霧度標準片的霧度值在不同濕度環(huán)境條件中是否對檢測結(jié)果產(chǎn)生影響。將實驗室室溫控制在(20±2)℃,利用除濕、加濕設(shè)備改變空氣中濕度并時刻關(guān)注溫濕度的變化。取霧度值為10左右的霧度標準片進行測試,得到所示數(shù)據(jù)。

　　從數(shù)據(jù)分析可知,當溫度保持不變、相對濕度超過70%時,霧度儀測量的準確度將受到較大影響。

　　綜合考慮以上情況,測試時對操作環(huán)境的溫度和濕度一定要嚴格把關(guān)。在影響霧度值測量的陰雨天,必須對校準現(xiàn)場進行除濕處理,且校準過程需在通風、干燥的環(huán)境中進行,以保證數(shù)據(jù)的準確與穩(wěn)定。

　　2 霧度標準片示值誤差分析

　　在實際校準工作中,有不少客戶會對JJF 1303提出很多疑問。其中,提出zui多的問題是相對示值誤差范圍與中國計量科學研究院給出的標準霧度片不確定度是否存在矛盾。現(xiàn)給出以下分析。

　　在JJF 1303中,條款7.3給出霧度示值誤差與重復性計算,ΔHd為每片標準霧度片測量的霧度示值誤差即誤差。目前中國計量科學研究院給出5塊標準霧度片的不確定度均為U(Hd)=0.30;k=2[5]。

　　通常,光學儀器的標準器不確定度一般不超過示值誤差

　　否則在判定上其給出的不確定度不能起到約束作用,就沒有意義了。在JJF 1303中僅給出供參考的標準霧度片相對示值誤差δHd要求在±5%以內(nèi)。

　　由此可以設(shè)想:

　　(1)是否能對每一塊標準霧度片給出相對應(yīng)的、不同的不確定度。

　　(2)是否可以采用相對不確定度來替代現(xiàn)在中國計量科學研究院給出的不確定度。

　　(3)是否可以對霧度儀進行分段設(shè)置示值誤差來規(guī)定儀器霧度的參數(shù)。如上海儀電物理光學儀器有限公司生產(chǎn)的霧度儀,其出廠檢驗標準定為霧度Hd≤1.00的示值誤差為±0.10,Hd＞1.00的示值誤差為±0.50。當然,也可以把分段指標分得更詳細,如按照JJF 1303規(guī)定使用的霧度值1、5、10、20、30的標準片來進行分段,霧度值為1～10給出其示值誤差,霧度值為11～20再給出相應(yīng)的示值誤差,以此類推。

　　3 霧度計校準值及間隔的影響

　　日常校準一臺霧度計時,根據(jù)JJF 1303要求,使用霧度值為1、5、10、20、30的5塊霧度標準片進行校準。所選用的霧度值固定不變且間隔范圍較大,會使不合格產(chǎn)品變?yōu)楹细癞a(chǎn)品。一些廠家只針對JJF 1303規(guī)定的5個校準點對霧度計進行電腦數(shù)據(jù)修正,重利益而忽視儀器的準確性。按JJF 1303要求用5塊霧度標準片校準儀器時,必定符合要求才可判定為合格。然而,此臺儀器不一定在其他霧度點上也都能符合JJF 1303要求。若使用霧度值為3、7、15、25等霧度片去測量,所測出的值還會落在JJF 1303要求的誤差區(qū)間內(nèi)嗎?如果答案是否，這將會給產(chǎn)品帶來誤判。

　　針對上述情況,選取一組理想的霧度計值和一組不合格的霧度計值用霧度標準片進行測試,并通過線性回歸分析給出霧度測量值和霧度標準值的變化曲線。直觀地表明霧度儀器生產(chǎn)可能存在的問題。

　　由此可以設(shè)想:

　　(1)是否能對每一塊標準霧度片給出相對應(yīng)的、不同的不確定度。

　　(2)是否可以采用相對不確定度來替代現(xiàn)在中國計量科學研究院給出的不確定度。

　　(3)是否可以對霧度儀進行分段設(shè)置示值誤差來規(guī)定儀器霧度的參數(shù)。如上海儀電物理光學儀器有限公司生產(chǎn)的霧度儀,其出廠檢驗標準定為霧度Hd≤1.00的示值誤差為±0.10,Hd＞1.00的示值誤差為±0.50。當然,也可以把分段指標分得更詳細,如按照JJF 1303規(guī)定使用的霧度值1、5、10、20、30的標準片來進行分段,霧度值為1～10給出其示值誤差,霧度值為11～20再給出相應(yīng)的示值誤差,以此類推。